Электрокинетический датчик угловых ускорений

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублии (i z) 1 000918

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 30.12.81 (21) 3374672/18-10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 28,02.83. овллетень № 8

Дата опубликования описания 28. 83 (51)М. Кл. G 01 Р 15/08

Н 01 G 9/22

Гвсудврстеенай кем«тетCCCP.

N ахам «завретев«В и ат«рыти« (53) УДК 531.768 (O88.8) ) у:;,-., 1

Н.Н.Овсянников и С.С,Альмуха тов -,:-.

Д " г; Я . k (72) Авторыизобретения

Научно-производственное объеди (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ УСКОРЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам угловых ускорений; принцип действня которых основан на электрокинетическом эффекте.

Известны различные приборы, в частности линейные и угловые измерители ускорения, в которых механические воздействия преобразуются в электрические параметры.в результате 10 электрокинетических явлений, возникающих при движении жидкости íà гра-. нице .раздела с твердым телом. Эти приборы, как правило, содержат за" полненный рабочей жидкостью корпус, внутри которого, установлена преобразующая пористая перегородка с токосъемными электродами.по ее---сторонам, образущая при контакте с рабочей жидкостью электрокинетическую пару t.1) ;

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электрокинетический датчик угловых ° ускорений. содержащий тороидальный (цилиндрический) корпус, заполненный полярной жидкостью, например ацетоном, внутри которого установлена по крайней мере одна пористая преобразующая перегородка с токосъемными электродами по сторонам (2 j .

Одним иэ недостатков известного датчика является низкая чувствительность, которая в первую очередь определяется перепадом давления на перегородке, возникающим при вращении датчика эа счет инерции рабочей жидкости. Повышение чувствительности такого датчика возможно при увеличении радиуса ТОра (цилиндра) или кОли чества его витков, т.е. за счет увеличения массы заполняемой в корпус жидкости,-:что в любом случае приводит к возрастанию габаритов датчика.

Цель изобретения — повышение чувствительности датчика при сохранении его-габаритов.

3 10009 указанная цель достигается тем, что в электрокинетический датчик угловых ускорений, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус и лорис" тую преобразующую перегородку, соосно s с ним размещен цилиндр, внутри которого перпендикулярно к оси расположена преобразующая перегородка, причем объем датчика разделен цилиндром на . две циркуляционно сообщающиеся каме- 10 ры, в которых герметично с боковыми поверхностями установлены винтовые шнеки с противоположно направленными заходами.

На чертеже представлена конструк- 15 ция предлагаемого датчика.

В цилиндрический mopnyc 1 соосно с ним помещен цилиндр 2, который за" креплен винтовым шнеком 3, установленным герметично по боковым поверхнос- 2о тям между цилиндром 2 и корпусом 1.

Внутри этого цилиндра 2 расположена по-: ристая преобразующая перегородка 4 и токосъемные электроды 5. Кроме этой перегородки в цилиндре 2 установлен 25 винтовой шнек 6, также герметично закрепленный с боковой поверхностью цилиндра 2, причем заход шнека б проти,воположен заходушнека 3. Образованные в датчике две камеры (внутри цилинд- зо ра 2 и вне его) циркуляционно сообщены и заполнены полярной рабочей жид костью 7 (ацетоном), Датчик работает следующим образом.

При механическом воздействии (вра- з щении датчика вокруг своей оси) рабо- чая жидкость начнет циркулировать, например снизу вверх через преобразующую перегородку 4 по винтовому шнеку 6 внутриицилиндра 2 и по винтовому шне- 4в ку 3 сверху вниз между цилиндром 2 и корпусом 1 (см. чертеж). Протекание жидкости через пористую перегородку 4 приведет в результате электрокинетических явлений к возникновению разнос- ти потенциалов на. электродах 5. При изменении направления вращения датчика произощфет смена направления движения жидкости на противоположное, что, соответственно, изменит знак зарядов на электродах 5.

Использование внутреннего объема цилиндра 2 для заполнения рабочей жидкостью увеличивает ее эффективную инерционную массу в предлагаемом датчике по сравнению с известными. Противоположное направление винтовых шнеков обеспечивает циркуляцию жидкости между камерами при вращении датчика вокруг своей оси и создает перепад давления на сторонах преобразующей перегородки. Совокупность этих факторов при прочих равных условиях (одних и тех же преобразующих перегородках и рабочей жидкости, габари,тов датчиков, технологий подготовки и изготовления) позволяет в предлагаемом датчике Ilo сравнению с известным не увеличивая размеров повысить его чувствительность. формула изобретения

Электрокинетический датчик угловых ускорений, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус и пористую преобразующую перегородку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности датчика при сохранении его габаритов, в корпусе о соосно с ним размещен цилиндр, внутри которого перпендикулярно к оси расположена преобразующая перегородка, причем объем датчика разделен цилиндром на две циркуляционно. сообщающиеся камеры, в которых герметично с боковыми поверхностями установлены винтовые шнеки с противоположно направлен ными заходами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Касимзаде М.С. и др. Электрокинетические преобразователи информации. М., "Энергия", 1973, с.85-108.

2. Авторское свидетельство CCCP и 381033, кл . G 01 P 15/13, 1971 (прототип).

1600918

Составитель И.Полунина

Редактор С.Пекарь Техред Ж.Кастелевич Корректор 8.Бутяга

Заказ 1371/47 Тираж 871 Подписное

8НИИПИ-:Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент"„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4